【中國儀表網 儀表專利】創意無極限,儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利――一種光電直讀水表傳感器抑制氣泡干擾的方法。該專利由江蘇駿普智能儀表有限公司申請,并于2017年9月26日獲得授權公告。
內容說明
本發明涉及一種光電直讀水表傳感器抑制氣泡干擾的方法,適應于采用光電技術對機械計數器顯示的讀數進行電信號編碼輸出的水表,尤其是光電直讀式濕式水表。
發明背景
水表分為干式水表與濕式水表兩大類,目前自動遠程抄表技術出現了一種通過加裝
光電傳感器組件,讀取一次計量儀表讀數信息的裝置,即光電直讀式傳感器裝置,簡稱光電直讀傳感器。該裝置通過對原機械計數器裝置的計數器字輪作技術改造,在計數器字輪上按一定的編碼規律,制作編碼條,采用光電傳感器部件,將計數器字輪上的“0”-“9”十個數字轉化為數字編碼信號,通過接口,直接將讀數輸出到遠端抄表設備,該直讀裝置平時不需要供電,只有需要抄表時才瞬間供電,解決了以前脈沖抄表系統中的的長期供電問題。隨著技術的發展,光電直讀技術在近幾年得到了較快的發展,由于干式水表的用水計量傳動加裝了一級磁傳感,精度低,且隨著時間的推移,其流量計量精度越來越低,也影響了干式表的使用與推廣;但已有的用于濕式水表的光電直讀傳感器,其不足也較為明顯:濕式水表液封盒中容易產生氣泡,尤其是在編碼條上或編碼槽中存在氣泡時,當光發射管發出的光線通過時,容易產生折射等現象,使照射到光接收管的光強度降低,使得光接收管的感應電流降低,造成傳感器編碼錯誤,導致由于氣泡干擾產生的讀數錯誤;針對氣泡干擾,目前業界還沒有有效的辦法,由于氣泡干擾的限制,使得光電直讀式濕式水表的推廣困難。
發明內容
本發明的設計目的是:提供一種光電直讀水表傳感器抑制氣泡干擾的方法,用于采用光電技術對機械計數器顯示的讀數進行電信號編碼輸出的水表,使用該方法設計的光電直讀式濕式水表防氣泡干擾的能力強,同時具備價格低廉,性能穩定、使用電子元器件數量少的特點。
圖為本發明實施例電原理示意圖
本發明所提供的光電直讀水表傳感器抑制氣泡干擾的方法,包括單片機、通訊接口組件、直流供電組件、多組由多對光敏接收管、光發射管對管組成的光電傳感器的光電傳感譯碼器組件,本發明為實現上述目的,通過以下技術方案來實現:連接光敏接收管的單片機I/O端口具備可編程的輸出功能和帶上拉的輸入功能,通過程序控制將該端口切換為輸出功能和帶上拉的輸入功能,完成對光敏接收管的不同的供電連接,使得光敏接收管的采樣電阻在單一外接采樣電阻Rn-1與外接采樣電阻Rn-1串接單片機內部I/O端口的上拉電阻R之間切換,使光敏接收管采樣電阻的阻值在Rn-1與Rn-1+R之間切換,通過調整光敏接收管采樣電阻,來調整光敏接收管的傳感靈敏度,實現抑制氣泡干擾的作用。
為方便進一步說明,預先對采用一對光敏接收管與光發射管的光感應原理進行描述,光發射管D負極連接低電位、光發射管D正極連接分壓電阻R3的一端,R2的另一端連接供電電源Vcc,接通電源,此時光發射管工作,定義此條件下的發光強度為Pw;光敏接收管Q的發射極連接低電位,集電極連接電阻R的一端,連結點定義為采樣點Vsin,電阻R的另一端連接供電電源Vcc,設當光強度為Pw的光照射到光敏接收管Q上,光敏接收管Q感應的電流為I,假設光敏接收管工作在線性區,且不考慮其他器件因素,將符合以下計算:Vsin=Vcc-R1 x I。
本發明優點在于:1、在不增加任何硬件電路的條件下,僅通過單片機軟件調整I/O端口的性質,達到調整取樣電阻的阻值,修正光敏接收管Q的接收傳感靈敏度的效果,實現在光通道遇到氣泡干擾時,光電直讀傳感器的譯碼正常。2、具有程序操作簡單,容易實現的特征。